Peso estimado de neve. Carga de neve no telhado: cálculo e valor padrão de acordo com SNiP

A resistência e durabilidade das estruturas do telhado são significativamente afetadas pela neve, vento, chuva, mudanças de temperatura e outros fatores físicos e mecânicos que afetam o edifício.

Cálculo estruturas de suporte edifícios e estruturas são executados de acordo com o método dos estados limites, em que as estruturas perdem a capacidade de resistir influências externas, ou receber deformações inaceitáveis ou danos locais.

Pode haver dois estados limites, segundo os quais as estruturas de suporte do telhado são calculadas:

O primeiro estado limite é atingido quando estrutura do edifício a capacidade de suporte (força, estabilidade, resistência) está esgotada, mas simplesmente a estrutura é destruída. O cálculo das estruturas portantes é realizado para as cargas máximas possíveis. Esta condição é escrita pelas fórmulas: σ ≤ R ou τ ≤ R, significando que as tensões que se desenvolvem na estrutura quando a carga é aplicada não devem exceder o máximo admissível;
O segundo estado limite é caracterizado pelo desenvolvimento de deformações excessivas de origem estática ou cargas dinâmicas. Ocorrem deflexões inaceitáveis na estrutura, as juntas das juntas se abrem. Porém, em geral, a estrutura não é destruída, mas seu posterior funcionamento sem reparo é impossível. Esta condição é escrita pela fórmula: f ≤ f norma, o que significa que a flecha que aparece na estrutura quando uma carga é aplicada não deve ultrapassar o máximo permitido. A deflexão normalizada da viga para todos os elementos do telhado (vigas, vigas e sarrafos) é L/200 (1/200 do comprimento do vão da viga verificado L), ver Fig.

Cálculo sistema de treliça coberturas inclinadas é realizada em ambos os estados limites. Objetivo do cálculo: evitar a destruição de estruturas ou sua deflexão acima do limite permitido. Para cargas de neve que atuam no telhado, a estrutura de suporte do telhado é calculada de acordo com o primeiro grupo de estados - para o peso estimado da cobertura de neve S. Este valor é comumente chamado de carga de projeto, pode ser denotado como corrida S. . Para o cálculo do segundo grupo de estados limites: o peso da neve é levado em consideração de acordo com a carga padrão - este valor pode ser denotado como norma S. . A carga de neve normativa difere da calculada pelo fator de confiabilidade γ f = 1,4. Ou seja, a carga projetada deve ser 1,4 vezes maior que o padrão:

Corridas S = γf × S norma. \u003d Norma 1,4 × S.

A carga exata do peso da cobertura de neve necessária para calcular a capacidade de carga dos sistemas de treliça em um determinado canteiro de obras deve ser esclarecida nas organizações distritais de construção ou estabelecida usando os mapas da SP 20.13330.2016 "Cargas e Impactos" incluídos em este Código de Normas.

Na fig. 3 e a tabela 1 mostram as cargas provenientes do peso da cobertura de neve para o cálculo do primeiro e segundo grupos de estados limites.

tabela 1

arroz. 3. Zoneamento do território Federação Russa por peso da cobertura de neve

Influência do ângulo de inclinação do telhado, vales e águas-furtadas na carga de neve

Dependendo da inclinação do telhado e da direção dos ventos predominantes, pode haver significativamente menos neve no telhado e, curiosamente, mais do que em superfície plana terra. Quando fenômenos como tempestade de neve ou tempestade de neve ocorrem na atmosfera, os flocos de neve captados pelo vento são transferidos para o lado de sotavento. Depois de ultrapassar o obstáculo em forma de cumeeira, a velocidade de movimento dos fluxos de ar inferiores diminui em relação aos superiores e os flocos de neve depositam-se no telhado. Como resultado, de um lado do telhado há menos do que o normal e do outro lado há mais (Fig. 4).

arroz. 4. Formação de "bolsas" de neve em telhados com inclinações de 15 a 40 °

A diminuição e o aumento das cargas de neve, dependendo da direção do vento e do ângulo de inclinação das encostas, são alterados pelo coeficiente µ, que leva em consideração a transição do peso da cobertura de neve no solo para a neve carga no telhado. Por exemplo, em telhados de duas águas com um ângulo de inclinação acima de 15° e inferior a 40°, 75% ficarão a barlavento e 125% a sotavento da quantidade de neve que se encontra na superfície plana da terra (Fig. 5).

arroz. 5. Esquemas de cargas de neve padrão e coeficientes µ (o valor dos coeficientes µ levando em consideração a geometria mais complexa dos telhados é fornecido no SNiP 2.01.07-85)

Uma espessa camada de neve que se acumula no telhado e ultrapassa a espessura média é chamada de saco de neve. Eles se acumulam em vales - locais onde dois telhados se cruzam e em locais com espaços próximos águas-furtadas. Em todos os locais onde existe uma grande probabilidade de um "saco" de neve, emparelhado pernas de viga e execute uma caixa contínua. Também aqui é feito um substrato para cobertura, na maioria das vezes em aço galvanizado, independentemente do material da cobertura principal.

O “saco” de neve formado a sotavento desliza gradativamente e pressiona a saliência do telhado, tentando quebrá-la, portanto a saliência do telhado não deve ultrapassar as dimensões recomendadas pelo fabricante cobertura. Por exemplo, para um telhado de ardósia convencional, é considerado igual a 10 cm.

A direção do vento predominante é determinada pela rosa dos ventos para uma determinada região de construção. Assim, após o cálculo, serão instaladas vigas simples a barlavento e vigas emparelhadas a sotavento. Se os dados sobre a rosa dos ventos não estiverem disponíveis, é necessário considerar padrões de cargas de neve distribuídas uniformemente e desigualmente nas suas combinações mais desfavoráveis.

Com o aumento do ângulo de inclinação das encostas, há menos neve no telhado, ela desliza com o próprio peso. Em ângulos de inclinação iguais ou superiores a 60°, não há neve no telhado. O coeficiente µ neste caso é igual a zero. Para valores intermediários de ângulos de inclinação, µ é encontrado por interpolação direta (média). Assim, por exemplo, para encostas com ângulo de inclinação de 40°, o coeficiente µ será igual a 0,66, para 45° - 0,5, e para 50° - 0,33.

Assim, as cargas calculadas e padrão a partir do peso da neve, necessárias para a seleção da seção das vigas e do passo de sua instalação, levando em consideração os ângulos de inclinação das encostas (Q µ.ras e Q µ .nor), deve ser multiplicado pelo coeficiente µ:

S µ.ras = S ras ×µ
S
µ.nor = S nem ×µ .

Efeito do vento na carga de neve

Em coberturas planas com inclinações de até 12% (até cerca de 7°), projetadas em terrenos do tipo A ou B, ocorre a remoção parcial da neve da cobertura. Neste caso, o valor calculado da carga a partir do peso da neve deve ser reduzido aplicando o coeficiente c e, mas não menos que c e= 0,5. Coeficiente c e calculado pela fórmula:

c e \u003d (1,2-0,4√k) × (0,8 + 0,002 lc),

Onde lc- tamanho estimado obtido de acordo com a fórmula eu c \u003d 2b - b 2 /eu, mas não mais de 100 m; k- tomada conforme tabela 3 para tipos de terreno A ou B; b E eu - menores dimensões largura e comprimento da cobertura em planta.

Nos edifícios com coberturas com inclinação de 12 a 20% (aproximadamente 7 a 12°) localizados em terreno tipo A ou B, o valor do coeficiente c e= 0,85. Fator de redução de carga de neve c e= 0,85 não se aplica:

nas coberturas de edifícios em áreas com temperatura média mensal do ar em janeiro superior a -5°C, pois o gelo formado periodicamente impede que a neve seja levada pelo vento (Fig. 6);
em diferenças de altura de edifícios e parapeitos (detalhes em SP 20.13330.2016), uma vez que parapeitos e telhados de vários níveis adjacentes entre si evitam que a neve seja soprada.

arroz. 6. Zoneamento do território da Federação Russa de acordo com a temperatura média mensal do ar, °С, em janeiro

Em todos os outros casos, para telhados inclinados, o coeficiente c e= 1. As fórmulas para determinar o projeto e a carga padrão a partir do peso da neve, levando em consideração a deriva da neve pelo vento, serão assim:

S s.ras. = S corrida. × c e- para o primeiro estado limite;
S
s.nor. = norma S. × c e- para o segundo estado limite

Influência regime de temperatura edifícios para carga de neve

Em edifícios com maior dissipação de calor (com um coeficiente de transferência de calor superior a 1 W/(m²×°C)) a carga de neve é reduzida devido ao derretimento da neve. Ao determinar as cargas de neve para revestimentos não isolados de edifícios com aumento das emissões de calor, levando ao derretimento da neve, com inclinações do telhado superiores a 3% e garantindo a remoção adequada da água do degelo, um coeficiente térmico deve ser inserido c t= 0,8. Em outros casos c t = 1,0.

Fórmulas para determinar o projeto e a carga padrão a partir do peso da neve, levando em consideração o coeficiente térmico:

S t.rac. = S corrida. × c t- para o primeiro estado limite;
S
t.nor. = norma S. × c t- para o segundo estado limite

Determinação da carga de neve levando em consideração todos os fatores

A carga de neve é determinada pelo produto da carga padrão e de projeto retirada do mapa (Fig. 3) e Tabela 1 e todos os coeficientes de influência:

Corrida de neve S = S corrida. ×µ × c e× c t- para o primeiro estado limite (cálculo de resistência);
Neve. = norma S. ×µ × c e× c t- para o segundo estado limite (cálculo da deflexão)

Ao construir um telhado Atenção especial deve-se dedicar ao cálculo de sua capacidade de carga, uma vez que a estrutura é constantemente afetada por uma enorme quantidade de forças. Uma das forças que atuam sobre a cobertura é a carga da neve, segundo a qual a cobertura é construída. É ela quem determina a espessura dos elementos de suporte e como construir um sistema de vigas. Seu valor é calculado de acordo com uma fórmula especial, conforme SNiP.

Carga de neve e seu impacto negativo

Normalmente, até 5% da cobertura de neve é removida de um telhado inclinado durante o dia. É levado pelo vento, escorrega ou fica coberto de infusão. Mas o valor restante afeta negativamente não só a estrutura, mas também a pessoa:

O peso da neve pode aumentar durante uma geada forte após o aquecimento. Neste caso, são possíveis deformações do sistema de treliças, impermeabilização e isolamento térmico.
Carga de neve em telhados que tenham estrutura complexa geralmente distribuído de forma desigual.
A neve que desliza em direção aos beirais pode ser perigosa para as pessoas próximas, por isso a instalação de retentores de neve é obrigatória.
O deslizamento de neve, além de ser perigoso para o ser humano, pode prejudicar o sistema de drenagem. Por isso é necessário limpá-lo a tempo ou instalar retentores de neve.

Limpeza de telhado de massa de neve

Maioria forma efetiva para remover a neve do telhado é a limpeza manual. Mas ela é muito perigosa holding independente sem preparação prévia. É por isso que uma carga de neve calculada corretamente pode ajudar a não remover neve constantemente.

O ângulo de inclinação da inclinação do telhado tem um efeito positivo no derretimento da neve. A opção de cobertura ideal para regiões onde há grande probabilidade de grande quantidade de neve é de 45 a 60 graus.

Para reduzir o gelo e evitar a formação de pingentes de gelo, o aquecimento por cabo pode ser instalado em todo o perímetro do telhado. Pode ser automatizado ou manual.

Cálculo da carga de neve no telhado

Ainda na fase de projeto da cobertura, para evitar danos à sua estrutura durante fortes chuvas, são realizadas medidas de projeto. Peso médio a neve equivale a 100 kg por metro cúbico. metro, e a precipitação úmida pesa ainda mais, que é de 300 kg por 1 metro cúbico. metro. Conhecendo esses valores aproximados, é bastante fácil calcular a carga de neve permitida.

Mas isso também exigirá o conhecimento da espessura da camada de neve que cai. Você pode medir esse indicador em uma área plana e multiplicar o número resultante por um coeficiente que assume uma margem e é igual a 1,5. Para levar em conta o indicador regional, você pode usar um mapa especial. Tornou-se a base para a obtenção das regras do SNiP e outros regulamentos. Em geral, o indicador é determinado pela seguinte fórmula:

S = S calc. *μ

De acordo com esta fórmula, seus componentes são decifrados da seguinte forma:

S calc - o valor do peso em metro quadrado plataforma horizontal.
μ - coeficiente de inclinação da cobertura.

Normalmente, conforme mencionado anteriormente, os cálculos são feitos de acordo com o mapa de carga de neve, apresentado a seguir:

De acordo com o SNiP, existem tais indicadores do coeficiente de inclinação do telhado:

Se a inclinação do telhado for inferior a 25 graus, o coeficiente será 1.
Se a inclinação do telhado estiver na faixa de 25 a 60 graus, o coeficiente será igual a 0,7.
Com uma inclinação superior a 60 graus, o coeficiente pode ser completamente ignorado.

Isso também leva em consideração o lado de onde sopra o vento. Isto é necessário porque em qualquer caso haverá menos neve a barlavento do que a sotavento.

Para entender melhor como é calculada a carga de neve, imagine bom exemplo para a região de Moscou. O telhado calculado tem uma inclinação de 30 graus. Assim, de acordo com os requisitos do SNiP, calculamos:

No mapa encontramos a localização da região de Moscou e revelamos que ela pertence à terceira região climática. Aqui, o valor da carga no telhado é de 180 kg por 1 metro quadrado. metro.
De acordo com a fórmula, calculamos o peso total da neve. Para fazer isso, multiplicamos 180 por um fator igual a 0,7. Obtemos o número 126 kg por metro quadrado. metro.
Já de acordo com este indicador, é criado um sistema de vigas, que é calculado pelos números máximos.

Além desta opção, existe um cálculo completo, que também é apresentado no SNiP e contém uma tabela correspondente. O cálculo é realizado de acordo com a seguinte fórmula:

Q1 =m*Q

Aqui, m, calculado pelo método de interpolação, atua como um indicador do coeficiente. Com uma inclinação do telhado de 30 graus, é igual a 1 e a 60 graus - 0.

Q é a carga de neve indicada na tabela SNiP.

Um indicador padrão pode ser calculado. Para fazer isso, você precisa usar um atlas no qual são registradas as alterações no SNiP ou calcular o indicador usando a fórmula: Q2 \u003d 0,7 * Q * m. Se o cálculo for feito para uma estrutura montada em áreas com ventos constantes que sopram neve do telhado, é necessário adicionar à fórmula o coeficiente C. É igual a 0,85. Mas existem várias condições para adicionar este indicador. Esta é uma velocidade do vento de pelo menos 4 m/s, a temperatura média mensal nos meses de inverno não é superior a -5 graus e a inclinação deve estar na faixa de 12 a 20 graus.

Importante! Se não estiver claro como calcular você mesmo a carga, é melhor entrar em contato com especialistas.

Características de instalação de retentores de neve

Se a estrutura do telhado for feita corretamente, levando em consideração os cálculos, a neve do telhado não poderá ser removida. E para evitar escorregões fortes, os retentores de neve são instalados sem falhas. Esses projetos são muito convenientes e ajudam a não remover a neve do telhado durante chuvas fortes.

Normalmente, são instalados retentores de neve do tipo tubular, que podem ser usados com uma carga de neve não superior a 180 kg por 1 metro quadrado. metro. Se o peso da cobertura de neve for maior, as estruturas serão instaladas em várias fileiras. O SNiP regulamenta os casos e regras em que é necessária a instalação de retentores de neve:

A inclinação é superior a 5%, existindo também um dreno externo.
Deve haver um mínimo de 0,6 m da borda do telhado até o retentor de neve instalado.
Se estruturas tubulares forem instaladas, apenas uma caixa contínua será fornecida sob elas.

Características de cálculo da carga de neve para telhados planos

No telhado tipo plano acumula o suficiente um grande número de neve, portanto, todos os requisitos para o cálculo da carga de neve devem ser atendidos para que o telhado possa suportar esse peso por muito tempo.

Na maior parte da Rússia, não são criados telhados planos, pois uma camada de neve pode criar uma carga excessiva na estrutura de viga. Mas, se, no entanto, o projeto da casa prevê exatamente esse concreto armado ou outro telhado e não pode ser substituído, então durante a instalação é necessário prever um sistema de aquecimento para garantir o escoamento de água de alta qualidade.

Importante! Um telhado plano deve ter inclinação mínima, que equivale a 2 graus, para que a água de toda a superfície possa escoar sem problemas.

Conclusão

O cálculo da carga de neve no telhado ajudará a criar projeto ideal sistema de treliça, bem como manter a cobertura em bom estado. A correção do cálculo depende do conhecimento teórico na área, que pode ser obtido lendo este artigo.

A principal característica do nosso clima é a sazonalidade. Como resultado, os fatores que afetam os telhados das casas mudam: quantidade de precipitação, força, direção do vento e outros. A carga de neve na cobertura é um dos principais componentes do futuro projeto de construção, levando em consideração o tipo de sistema de treliça, os parâmetros do material, as ripas e as opções de cobertura.

O que se deve saber sobre tais impactos e a sua consideração na fase de projecto de construção?

Como a neve afeta o telhado

É claro que a neve que caiu na superfície do telhado tem uma massa que cria pressão em todo o sistema. No entanto, a carga gerada é desigual e muda constantemente.

Durante a estação fria, a cobertura de neve aumenta. Mas o principal perigo é a alternância de degelos e geadas, com o que a massa de uma única camada aumenta.

Em uma nota

É importante saber que o descongelamento e o congelamento da neve a compactam e, com isso, a massa aumenta.

A cobertura de neve não é estática, está em constante movimento: desliza pelas encostas, é levada pelo vento. Como resultado, a pressão é distribuída de forma desigual nas diferentes partes do telhado. Em particular, este fator se manifesta em telhados com configurações não padronizadas (os chamados tipos quebrados).
Como a neve desliza encosta abaixo, sua grande massa se acumula nas saliências, o que também não tem efeito benéfico na estrutura do telhado.
A cobertura de neve cria impactos não apenas na própria cobertura e no sistema de treliças, mas também nas calhas, o que muitas vezes resulta no colapso destas últimas.

Para eliminar ou reduzir o efeito adverso da carga de neve nos telhados, foi desenvolvido todo um conceito para resolver o problema. Inclui a limpeza da superfície dos telhados existentes, a alteração de projetos ou o cálculo e a definição de certas propriedades, mesmo na fase de projeto de uma casa em construção.

Contabilização de cargas de neve em telhados existentes

Naturalmente, é melhor levar em consideração todos os fatores de carga de neve na fase de construção e incluí-los no projeto preliminar. Mas, o que deve ser verificado ou considerado na opção quando a casa já está construída?

No edifício acabado deve ser medido. Idealmente, se esse valor for de 45 a 60 graus, a cobertura de neve simplesmente não se acumulará na superfície, deslocando-se do telhado.

Porém, neste caso, mais um fator deve ser levado em consideração – o vento. Quanto maior o ângulo de inclinação das encostas, mais alta será a estrutura, o que significa que a influência do vento aumentará.

Dispositivos montados no piso - retentores de neve e cortadores de neve ajudarão a distribuir uniformemente os fluxos de neve sobre a superfície. Tais elementos irão “quebrar” toda a massa em várias partes, distribuindo-as de maneira aproximadamente uniforme por toda a área. Além disso, dependendo da caixa escolhida, em versões sólidas são possíveis tipos de dispositivos, em outros casos é melhor instalar cortadores de neve que quebram o fluxo de neve em partes separadas.

Porém, deve-se ter cuidado com a instalação de tais dispositivos. em inclinações de telhados com ângulo de inclinação superior a 5 graus, caso contrário, pode levar ao acúmulo de massas significativas de neve na superfície do piso.

Para evitar a acumulação de grandes quantidades de neve nos beirais do telhado, deve ser considerado um sistema de aquecimento. A instalação ao longo da borda da cobertura ajudará a eliminar o congelamento de blocos de neve e gelo. O sistema pode ser controlado nos modos automático e manual.

É importante saber que além dos métodos diretos para reduzir e eliminar a pressão da neve nas coberturas, vale a pena cuidar da impermeabilização. A formação, mesmo que leve, de gelo na superfície cria um obstáculo ao fluxo de água, fazendo com que a umidade possa penetrar sob o material do telhado.

As coberturas de edifícios já construídos, via de regra, já estão projetadas para uma determinada carga de neve em uma determinada região, porém, medidas e dispositivos adicionais ajudarão a eliminar as consequências negativas tanto da própria sobrecarga quanto dos processos relacionados (vazamentos, destruição de pisos, etc.).

Cálculo de cargas de neve de acordo com os códigos de construção

Sem levar em conta as características climáticas dos invernos nesta região, o telhado pode simplesmente não suportar a quantidade de neve que caiu, as estruturas de treliça são deformadas com maior destruição.

Em uma nota

O peso da neve fresca caída é de cerca de 100 kg por 1 metro cúbico de volume, a neve molhada é mais pesada - 300 kg / m³.

Conhecendo a massa da precipitação, já é possível calcular o efeito da neve na superfície a partir da espessura da cobertura caída. Por que no SNiP (códigos e regulamentos de construção 2.01.07-85 "Cargas e impactos", parágrafo 10) estão incluídas fórmulas que podem ser usadas para fazer cálculos. Porém, é necessário saber exatamente a espessura média da cobertura de neve de uma determinada região e, consequentemente, os impactos gerados.

Para poder fazer um cálculo preciso, foi compilado um mapa do país, onde o território está dividido em 8 regiões com aproximadamente as mesmas condições.

Por exemplo, para Moscou e região de Moscou, a carga é de aproximadamente 180/126 kg/m³,
Região de Nizhny Novgorod - 240/168 kg/m³,
e nas zonas montanhosas este valor pode variar 560/392 kg/m³.

Levando em consideração esses dados, a carga total de neve no telhado é calculada usando a seguinte fórmula:

S – é a carga total de neve desejada;

Scálculo - carga de neve estimada (veja o mapa, especifique especificamente para sua região);

µ é um coeficiente que leva em consideração o ângulo de inclinação da cobertura.

O valor da inclinação do telhado é obtido em função dos seguintes indicadores:

Quando as inclinações são inferiores a 25 graus - um;
Inclinação de 25 a 60 graus - coeficiente 0,7;
Com inclinações superiores a 60 graus, este indicador não é levado em consideração.

Ou seja, tendo esses dados fica bastante simples fazer cálculos. Por exemplo, para a região de Nizhny Novgorod, a carga de neve estimada é de 240 kg, a casa foi projetada com inclinações em um ângulo de 30 graus, o que significa que o cálculo é o seguinte - 240 × 0,7 = 168 kg/m³. Então você pode selecionar os detalhes apropriados estrutura do telhado telhados.

Tipos de telhado plano

Esses tipos de estruturas de telhado são inaceitáveis para regiões com grande pluviosidade durante a estação fria, uma vez que grandes volumes de neve se acumularão nessa superfície. O resultado será uma pressão excessiva da neve na estrutura. Em áreas de clima quente, telhados deste tipo devem ter margem de segurança, além de caixote contínuo. Pré-requisito é a instalação de cornijas de aquecimento, para retirar a precipitação das saliências através dos sistemas de drenagem.

A inclinação dos planos de encosta em direção aos funis de drenagem em tais situações deve ultrapassar 2 graus, o que garantirá o escoamento total da precipitação.

projetando construção, dependências ou com telhado plano, são guiados pelas mesmas regras e cálculos de cargas de neve que para telhados convencionais de empena (ou mais). No entanto, para estruturas de telhado plano em tais edifícios, é melhor escolher vigas de materiais mais grossos e montar a caixa de forma sólida.

Peso próprio da estrutura do telhado

Além das cargas de neve, vale a pena considerar a massa do estrutura do telhado. Isso é feito para reduzir a pressão nas paredes do edifício, e também para que a cobertura não desmorone com o próprio peso, carregada de precipitação.

O valor ideal para prédios residenciais aproximadamente 50 quilos por 1 metro de área.

O cálculo é feito somando a massa de 1m² de cada camada bolo de telhado e multiplicação por um fator de 1,1. Por exemplo, o peso de 1 quadrado de torneamento com tábuas com seção transversal de 25 mm é de cerca de 15 kg / 1 m², um isolador térmico de 100 mm é de 10 kg / 1 m², piso de cerâmica metálica é de 4-5 kg /m² (dependendo da espessura da chapa). No total, temos 15 + 10 + 4 = 29 × 1,1 = 31,9 kg/1 m². Além disso, não se esqueça da massa de vigas.

Com base nesses indicadores, o melhores opções materiais, bem como tipos de sarrafos e caibros. Posteriormente, esta abordagem permitirá alterar a cobertura sem medo de destruir a estrutura existente.

O cálculo dos impactos da neve no teto é um dos componentes do projeto da futura casa, que não deve ser ignorado. A negligência de cálculos simples e a seleção descuidada da variante adequada do desenho dos revestimentos podem levar a consequências graves, até à destruição.

Em particular, os cálculos da carga de neve são importantes para opções de telhados complexos, uma vez que a distribuição desigual da precipitação na superfície criará áreas sobrecarregadas. Neste caso, devem ser selecionados materiais mais duráveis para criar uma maior margem de segurança nessas partes dos telhados.

Se tudo for feito corretamente, essa cobertura durará sua vida operacional sem problemas, mesmo na troca do material da cobertura.

Ao construir um telhado, um dos importantes soluções técnicasé o cálculo da carga máxima de neve, que determina o projeto do sistema de vigas, a espessura dos elementos da estrutura de suporte. Para a Rússia valor normativo a carga de neve é determinada por uma fórmula especial, levando em consideração a área onde está localizada a casa e as normas do SNiP. Para reduzir a probabilidade de consequências do peso excessivo da massa de neve, ao projetar a cobertura, é imprescindível calcular o valor da carga. É dada especial atenção à necessidade de instalar retentores de neve que evitem que a neve caia da saliência do telhado.

Além de colocar uma carga excessiva no telhado, a massa de neve, às vezes, é a causa de vazamentos no telhado. Assim, com a formação de uma faixa de gelo, o livre fluxo de água torna-se impossível e a neve derretida provavelmente cairá no espaço sob o telhado. As nevascas mais fortes ocorrem em regiões montanhosas, onde a cobertura de neve atinge vários metros de altura. Porém, as consequências mais negativas da carga ocorrem durante descongelamentos periódicos, gelo e congelamento. Neste caso, são possíveis deformações dos materiais de cobertura, trabalho errado sistema de drenagem e um fluxo de neve semelhante a uma avalanche vindo do telhado da casa.

Fatores de influência da carga de neve

Ao calcular a carga de massas de neve sobre telhado inclinado deve-se levar em conta o fato de que até 5% da massa de neve evapora durante o dia. Nesse momento, pode deslizar, levado pelo vento, coberto de infusão. Como resultado dessas transformações, surgem as seguintes consequências negativas:

Métodos para limpar a neve do telhado

Uma saída razoável para a situação é a limpeza manual. Mas, com base na segurança humana, realizar esse tipo de trabalho é extremamente perigoso. Por esta razão, o cálculo da carga tem um impacto significativo no projeto da cobertura, do sistema de treliça e de outros elementos da cobertura. Há muito se sabe que quanto mais íngremes são as encostas, mais menos neve fique no telhado. Em regiões com alta pluviosidade em período de inverno ano, o ângulo de inclinação do telhado é de 45° a 60°. Ao mesmo tempo, o cálculo mostra que um grande número de junções e conexões complexas proporcionam uma carga desigual.

Sistemas de aquecimento de cabos são usados para evitar a formação de pingentes de gelo e gelo. Um elemento de aquecimento instalado ao longo do perímetro do telhado diretamente em frente à calha. Usado para controlar o sistema de aquecimento sistema automático controles ou controlar manualmente todo o processo.

Cálculo da massa e carga da neve de acordo com SNiP

Durante a queda de neve, a carga pode deformar os elementos da estrutura de suporte da casa, o sistema de treliça, materiais de cobertura. Para evitar isso, na fase de projeto, é realizado um cálculo de projeto em função do impacto da carga. Em média, a neve pesa cerca de 100 kg/m 3 e, quando molhada, sua massa chega a 300 kg/m 3. Conhecendo esses valores, é bastante fácil calcular a carga em toda a área, guiado apenas pela espessura da camada de neve.

A espessura da tampa deve ser medida em área aberta, após o que este valor é multiplicado por um fator de segurança de 1,5. Para a contabilidade características regionaisáreas na Rússia usam um mapa especial de carga de neve. Com base nele, são construídos os requisitos do SNiP e outras regras. A carga total de neve no telhado é calculada pela fórmula:

S = S calc. ×μ;

S calc. - o valor calculado do peso da neve por 1 m 2 da superfície horizontal da terra;

μ - coeficiente de cálculo, tendo em conta a inclinação da cobertura.

No território da Rússia, o valor calculado do peso da neve por 1 m 2 de acordo com o SNiP é obtido em um mapa especial, apresentado a seguir.

O SNiP estipula os seguintes valores do coeficiente μ:

com inclinação do telhado inferior a 25°, seu valor é igual a um;
com inclinação de 25° a 60° tem valor de 0,7;
se a inclinação for superior a 60°, o fator de projeto não é levado em consideração no cálculo da carga.

Amigos, U-ra, aconteceu e temos o prazer de apresentar a vocês uma calculadora online para cálculo de cargas de neve e vento, agora você não precisa calcular nada no papel ou na mente, apenas indicou seus parâmetros e imediatamente recebi a carga. Além disso, a calculadora pode calcular a profundidade de congelamento do solo se você conhecer seu tipo. Aqui está um link para a calculadora -> Calculadora on-line de carga de neve e vento. Além disso, temos muitos outros calculadoras de construção Você pode ver uma lista de todos nesta página:

Um exemplo ilustrativo de cálculo

Vejamos o telhado de uma casa, que fica na região de Moscou e tem inclinação de 30 °. Neste caso, o SNiP estipula o seguinte procedimento para cálculo da carga:

De acordo com o mapa das regiões da Rússia, determinamos que a região de Moscou está localizada na 3ª região climática, onde o valor padrão da carga de neve é de 180 kg/m 2.
De acordo com a fórmula do SNiP, determinamos a carga total: 180 × 0,7 = 126 kg/m 2.
Conhecendo a carga da massa de neve, calculamos o sistema de treliça, que é selecionado com base nas cargas máximas.

Instalação de protetores de neve

Se o cálculo for executado corretamente, a neve da superfície do telhado não poderá ser removida. E para combater o deslizamento dos beirais, são utilizados retentores de neve. São muito fáceis de usar e eliminam a necessidade de retirar a neve do telhado da casa. EM Versão padrão são utilizadas estruturas tubulares capazes de funcionar se a carga padrão de neve não exceder 180 kg / m 2. Com um peso mais denso, utiliza-se a instalação de retentores de neve em várias fileiras. SNiP estipula o uso de retentores de neve:

com inclinação igual ou superior a 5% com dreno externo;
os retentores de neve são instalados a uma distância de 0,6-1,0 metros da borda do telhado;
ao usar retentores tubulares de neve, um revestimento contínuo do telhado deve ser fornecido sob eles.

Além disso, o SNiP descreve as principais estruturas e dimensões geométricas dos retentores de neve, seus locais de instalação e o princípio de operação.

telhados planos

A quantidade máxima possível de neve se acumula em uma superfície plana e horizontal. O cálculo das cargas neste caso deve proporcionar a margem de segurança necessária para a estrutura de suporte. plano telhados horizontais praticamente não são construídos em regiões da Rússia com grande precipitação. A neve pode se acumular em sua superfície e criar uma carga excessivamente grande, que não foi levada em consideração no cálculo. Ao organizar um sistema de drenagem a partir de uma superfície horizontal, recorrem à instalação de aquecimento, que garante o escoamento da água da cobertura.

A inclinação em direção ao funil de drenagem deve ser de no mínimo 2°, o que permitirá a captação de água de todo o telhado.

Durante a construção de uma cobertura para mirante, estacionamento, casa de campo atenção especial é dada ao cálculo da carga. O velame na maioria dos casos tem um desenho orçamentário que não prevê o impacto Cargas pesadas. Para aumentar a confiabilidade do funcionamento da copa, caixa contínua, caibros reforçados e outros elementos estruturais. A partir dos resultados do cálculo, é possível obter um valor conhecido da carga e utilizar materiais com a rigidez necessária para a construção da copa.

O cálculo das cargas principais permite abordar de forma otimizada a questão da escolha do projeto do sistema de treliças. Isso garantirá uma longa vida útil da cobertura, aumentando sua confiabilidade e segurança operacional. A instalação de retentores de neve perto dos beirais permite proteger as pessoas do deslizamento de massas de neve perigosas. Além disso, não há necessidade de limpeza manual. Uma abordagem complexa no projeto do telhado também inclui a opção de instalação de um sistema de aquecimento por cabo que fornecerá trabalho estável sistema de drenagem em todos os climas.

A cobertura proporciona proteção permanente ao edifício contra todas as intempéries e manifestações climáticas, excluindo o contato de todos os materiais com a água atmosférica ou pluvial e sendo uma camada limite que corta o impacto do ar gelado no sótão.

Estes são os principais e mais caracteristicas importantes telhados na visão de uma pessoa despreparada, são bem verdade, mas não refletem lista completa cargas funcionais e tensões de teste.

Ao mesmo tempo, a realidade é muito mais dura do que parece à primeira vista, e o impacto na cobertura não se limita a um certo desgaste do material.

É transmitido a quase todos os elementos de suporte do edifício - em primeiro lugar, às paredes do edifício, sobre as quais assenta diretamente todo o telhado, e, por fim, à fundação.

É impossível negligenciar todas as cargas criadas, pois isso levará à destruição precoce (às vezes repentina) do edifício.

O principal e mais efeitos perigosos no telhado e em toda a estrutura como um todo estão:

Cargas de neve.
cargas de vento.

Ao mesmo tempo, a neve está ativa durante alguns meses de inverno, estando ausente durante a estação quente, enquanto o vento cria impacto o ano todo. As cargas de vento, com flutuações sazonais em força e direção, estão constantemente presentes em um grau ou outro e são perigosas devido às amplificações de tempestades que ocorrem periodicamente.

Além disso, a intensidade dessas cargas tem um caráter diferente:

A neve cria uma permanente Pressão estática , que pode ser ajustado limpando o telhado e removendo acumulações. A direção dos esforços ativos é constante e nunca muda.
O vento atua de forma inconstante, aos solavancos, intensificando-se ou diminuindo repentinamente. A direção pode mudar, o que faz com que todas as estruturas do telhado tenham uma sólida margem de segurança.

Grandes massas de neve caindo repentinamente de um telhado podem causar danos a propriedades ou pessoas apanhadas na queda. Além do mais, fenômenos atmosféricos intermitentes, mas extremamente destrutivos, ocorrem periodicamente- ventos de furacão, fortes nevascas, especialmente perigosas na presença de neve molhada, que é uma ordem de grandeza mais pesada que o normal. É quase impossível prever a data de tais eventos e, como medidas de proteção, só podemos aumentar a resistência e a confiabilidade do telhado e do sistema de treliças.

Coleta de cargas no telhado

Dependência das cargas do ângulo de inclinação do telhado

O ângulo do telhado determina a área e a potência de contato do telhado com o vento e a neve. Ao mesmo tempo, a massa de neve tem um vetor de força direcionado verticalmente e a pressão do vento, independentemente da direção, é horizontal.

Portanto, ao adotar um ângulo de inclinação mais acentuado, é possível reduzir a pressão das massas de neve, e às vezes eliminar completamente a ocorrência de acúmulos de neve, mas ao mesmo tempo, a “vela” do telhado aumenta, as tensões do vento aumentam.

É óbvio que um telhado plano seria ideal para reduzir as cargas de vento, ao passo que é ela quem não permitirá que massas de neve rolem e contribuirá para a formação de grandes montes de neve que, ao derreterem, podem molhar todo o edifício. A saída para a situação é escolher um ângulo de inclinação em que os requisitos para cargas de neve e vento sejam atendidos tanto quanto possível, e estejam em diferentes regiões têm significados individuais.

Dependência da carga do ângulo do telhado

Peso da neve por metro quadrado de telhado dependendo da região

A precipitação é um indicador que depende diretamente da geografia região. Mais regiões do sul quase não vêem neve, os mais ao norte têm uma quantidade sazonal constante de massas de neve.

Ao mesmo tempo, as regiões de alta montanha, independentemente da latitude geográfica, apresentam altas taxas de queda de neve, que, combinadas com frequentes e ventos fortes, cria muitos problemas.

Normas e Regras de Construção (SNiP), cujo cumprimento é obrigatório, contêm tabelas especiais, exibindo indicadores normativos da quantidade de neve por unidade de superfície em diferentes regiões.

OBSERVAÇÃO!

O estado normal das massas de neve na área deve ser levado em consideração. A neve molhada é várias vezes mais pesada que a neve seca.

Esses dados servem de base para o cálculo das cargas de neve, pois são bastante confiáveis, e também não são fornecidos em médias, mas em valores limite, proporcionando uma margem de segurança adequada durante a construção da cobertura.

No entanto, deve-se levar em consideração a disposição da cobertura, seu material, bem como a presença elementos adicionais, provocando acúmulos de neve, pois podem ultrapassar significativamente os indicadores normativos.

O peso da neve por metro quadrado de telhado, dependendo da região, é mostrado no diagrama abaixo.

Região de carga de neve

Cálculo da carga de neve em um telhado plano

O cálculo das estruturas portantes é realizado segundo o método dos estados limites, ou seja, aqueles em que as forças experimentadas provocam deformações ou destruição irreversíveis. Portanto, a resistência de um telhado plano deve exceder a quantidade de carga de neve para uma determinada região.

Existem dois tipos de estados limites para elementos de telhado:

A estrutura está destruída.
A estrutura fica deformada, falha sem destruição completa.

Os cálculos são realizados para ambos os estados, com o objetivo de obter design robusto, garantido para suportar a carga sem consequências, mas sem custos desnecessários materiais de construção e trabalho. Para telhados planos, os valores de carga de neve serão máximos, ou seja, o fator de correção de inclinação é 1.

Assim, de acordo com as tabelas do SNiP, peso total neve telhado plano será o valor da norma multiplicado pela área da cobertura. Os valores podem chegar a dezenas de toneladas, portanto edifícios com telhados planos em nosso país praticamente não constroem, principalmente em regiões com altos índices de precipitação no inverno.

Cálculo da carga de neve no telhado online

Um exemplo de cálculo da carga de neve ajudará a demonstrar claramente o procedimento e também mostrará a possível pressão da neve na estrutura da casa.

A carga de neve no telhado é calculada usando a seguinte fórmula:

S = Sg * µ;

Onde S- pressão da neve por metro quadrado de telhado.

Sg— valor normativo da carga de neve para a região determinada.

µ é um fator de correção que leva em conta a mudança na carga em ângulos diferentes inclinação do telhado. De 0° a 25°, o valor de µ é considerado igual a 1, de 25° a 60° - 0,7. Em ângulos de inclinação do telhado superiores a 60°, a carga da neve não é levada em consideração, embora na realidade existam acumulações de neve molhada em superfícies mais íngremes.

Vamos calcular a carga no telhado com área de 50 m2, o ângulo de inclinação é de 28 ° (µ = 0,7), a região é a região de Moscou.

Então a carga padrão é (de acordo com SNiP) 180 kg/m².

Multiplicamos 180 por 0,7 - obtemos uma carga real de 126 kg/m².

A pressão total da neve no telhado será: 126 vezes a área do telhado - 50 m². Resultado - 6300kg. Este é o peso estimado da neve no telhado.

Impacto da neve no telhado

O cálculo da carga de vento é feito De maneira semelhante. Toma-se como base o valor padrão da carga de vento vigente em determinada região, que é multiplicado pelo fator de correção para a altura da edificação:

W= Wo*k;

Uau— valor normativo para a região.

ké um fator de correção que leva em consideração a altura acima do solo.

Rosa do Vento

Existem três grupos de valores:

Para áreas abertas da superfície terrestre.
Para zonas florestais ou urbanas com alturas de obstáculos a partir de 10 m.
Para áreas urbanas ou áreas com alívio difícil com uma altura de obstáculo de 25 m.

Todos os valores padrão, bem como os fatores de correção estão contidos nas tabelas SNiP e devem ser levados em consideração no cálculo das cargas.

COM CUIDADO!

Ao realizar os cálculos, deve-se levar em consideração a independência das cargas de neve e vento entre si, bem como a simultaneidade de seu impacto. A carga total do telhado é a soma de ambos os valores.

Concluindo, é necessário enfatizar a grande magnitude e as cargas desiguais criadas pela neve e pelos ventos. Valores comparáveis ao peso próprio da cobertura não podem ser ignorados, tais valores são muito graves. A incapacidade de regular ou excluir a sua presença obriga-os a reagir aumentando a força e escolha certaângulo de inclinaçao.

Todos os cálculos devem ser baseados no SNiP, para esclarecer ou verificar os resultados recomenda-se a utilização de calculadoras online, das quais existem muitas na rede. a melhor maneira será a utilização de diversas calculadoras com a posterior comparação dos valores obtidos. O cálculo adequado é a base para um serviço confiável e de longo prazo do telhado e de todo o edifício.